小型水库除险加固施工技术研究

关键词：土石坝;小型水库;除险加固;施工技术;研究

随着我国社会经济的迅猛发展，水利工程等基础设施建设得到广泛重视，水利工程改造、建设规模日益扩大。在这些小型水库的建设以及后期运行中，除险加固施工成为保证小型水库运行质量的重要内容。在除险加固工程中，不仅要保证施工工艺的规范性，最重要的还是要保障工程的施工进度。对解决小型水库安全隐患多、设备老化严重、功能无法有效发挥等问题有着重要作用，有助于农村的灌溉、防洪和排涝等，对于社会经济发展起着至关重要的作用。

1小型水库常见病害分析

1.1坝体渗漏病害表现及原因

坝体渗漏就是指坝体表面发生的水体渗漏问题，其原因主要是坝体本身质量较差而导致的。我国小型水库在建设初期，受当时社会环境、经济条件和技术条件等因素限制，对地质勘察、水文信息等资料收集并不到位，设计本身就存在一定不足，加上施工人员水平、建设材料等其他因素影响，小型水库本身建设质量得不到保障，在长期运行过程中，在水流的侵蚀作用下，就会导致坝体渗漏病害发生。

1.2坝体结构病害表现及原因

坝体结构病害就是指坝体结构出现了不安全情况，包括裂缝、滑坡等问题，坝体的强度、稳定性等受到较大影响。此类病害发生的主要有两个方面：一是结构设计本身存在不足，二是缺乏有效的维护管理。

首先，在结构设计方面，与上述相同的原因，初始设计水平较低，给结构病害的发生埋下了隐患。其次，在维护管理方面，由于小型水库大多分布于农村当中，农民素质水平相对较低，缺乏相应的维护管理意识和能力，加上小型水库数量众多，水利管理部门无法对所有小型水库设置专门的管理机构，投入的管理经费较少，导致许多小型水库基本无人管理，长期运行下来，自然会出现结构病害。

2小型水库除险加固施工技术概述

就我国小型水库情况来看，主要坝体类型是土石坝，针对土石坝出现的渗漏、滑坡、裂缝等病害，以下分别就此三种病害，分析除险加固的施工技术。

2.1土石坝防渗处理施工技术

土石坝防渗施工技术主要包括两种：一是修筑混凝土防渗墙，来对土石坝起到加固作用的同时，有效提高坝体的抗剪和抗渗能力。在修筑混凝土防渗墙时，由于坝基防渗墙会受到坝体自重、水冲击力双重作用，容易发生变形;对此，施工人员要做好受力分析，做好施工质量控制，以保证防渗墙施工的可靠、安全，使混凝土防渗墙的功能充分发挥。二是高喷射灌浆防渗墙技术，经过近些年技术的快速发展，高喷射灌浆防渗墙技术已经较为成熟，在小型水库除险加固中有着广泛应用，其优点主要有施工周期短，约为一般防渗墙的1/20;防渗效果好，直接改变坝体容易渗漏部位的结构。在高喷射灌浆防渗墙施工技术中，要结合小型水库坝体的实际情况，做好设计工作，选择合适的深度和宽度，并提高施工技术水平，充分保障防渗墙的除险加固功能。

2.2土石坝滑坡处理施工技术

在土石坝滑坡处理施工技术中，采用的方法有：（1）增加坝体的下部承重能力，提高坝体防冲击能力，避免在水冲击作用下导致滑坡;（2）在坝基位置修筑防滑齿墙，齿墙应高于地基表面，在回填后，起到良好压重平衡作用，预防软土地基导致的滑坡问题。（3）针对坝身完好、堤坝上游滑坡且有局部塌陷的情况，可以在水位降低后，采取排水、除土方法，将松动的土体处理掉，，提高坝体的透水性，以解决滑坡问题。

2.3土石坝裂缝处理施工技术

裂缝对土石坝的危害最为严重，裂缝处理施工技术采用的通常是开挖回填法，具体施工流程为：首先，在开始施工前，先对土石坝裂缝情况进行调查和分析，以确认开挖范围，对于较小的裂缝，初步开挖深度应在100cm之内;在开挖施工过程中，裂缝停止发展，即可开挖到此处为止。其次，回填施工，通常采取细砂土壤，并通过木棍加以夯实。此外，在裂缝处理直径也是一个十分重要的因素，如果裂缝深度<500cm，无继续发展，可以坑槽开挖可采取台阶式，在回填时，将台阶逐层削去，维持梯形断面不变，尽量使坝体和回填土与先前相同。

3小型水库除险加固技术应用要点

以某小型水库为例，该水库病险主要是坝基渗漏，除险加固采用的是帷幕灌浆技术，具体要点有：

第一，重视施工前期的准备工作，主要是浆液的准备和技术交底，根据坝体的特点，选择合适的浆液材料，常用的是水泥浆液，水泥类型为硅酸盐水泥，对浆液水灰比分别以0.5、0.8、1、2、3、4、5进行试验，从中选择最佳的配置，提高浆液的可用性。同时，还要做好钻孔与先导孔布置，帷幕灌浆的孔位偏差不能超过10cm，孔径通常要在46mm以上，孔深符合设计标准;先导孔需要设置在主帷幕孔或先灌排中，可在任一序孔中选择，间距要超过15m，并按照上往下顺序，分段进行压水试验。

第二，在钻进完成后，需要使用压力水来冲洗灌浆孔裂隙，冲洗水压力取灌浆压力的80%，直到回水不再浑浊为止，孔底沉渣厚度不能超过20cm，冲洗总时长需在0.5h以上。

第三，在灌浆施工中，将准备好的浆液在高喷射作用下灌注到开挖的坑槽当中，高喷射作用力下的浆液会与坝体土层良好结合，形成新的结构，起到相应的加固效果。整个帷幕灌浆过程要遵循分次序加密的原则，就3排孔帷幕来说，应先灌注下层排孔，再灌注上游排孔，最后灌注中间排孔，每排孔有2序;对于2排孔帷幕来说，也需按照先下游后上游排孔顺序灌注，每排孔有2序或3序;单排孔帷幕需分3序进行灌浆。

第四，在灌浆结束后，要做好封浆工作，预防出现漏灌、漫灌等问题;同时，还需要做好排水工作，设置合适的排水管道，以防排水不畅影响灌浆施工效果。

4结束语

综上所述，小型水库分布广泛、数量众多，是我国水利体系的重要组成部分，在国民经济发展中有着重要作用。我国小型水库除险加固经过近些年来的发展，已经相对较为成熟，出现了许多除险加固施工技术，其解决的问题和使用的方法各不相同。水庫的除险加固工作十分复杂，常常会因为一些不可忽视的问题产生，对水库的除险加固造成较大的影响，应当对除险加固施工技术有着深刻理解，掌握施工技术的要点，提高除险加固施工水平，充分保障小型水库的安全。

参考文献

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